关于广东省内河航道“浮标”标体标准化的研究

黄伟雄

（广东正方圆工程咨询有限公司，广东 广州 510000)

1 浮标标准化管理的必要性

根据《广东省航道建设和养护管理概况》，广东省航道系统管辖的航道总里程17783.5 公里，内河航道里程13843.5 公里，沿海航道里程3940 公里，航道设标里程6004 公里。

由于广东省各区域航道部门和海事部门各自的不同使用习惯，市场上不同的浮标生产厂家生产的浮标各不相同，使得广东省航道设置的浮标外形结构存在着较大差异，且各有优缺点，对广东省浮标标体建造、使用、维护的管理均带来一定困难，影响广东省航标规范化管理。目前，现有国家及行业标准规范对浮标标体细部构造暂没有统一的要求，为提高航标维护管理水平和质量，规范航标维护管理，浮标进行标准化管理是有必要的。

2 标准化设计的原则

浮标标体标准化的设计原则主要包括符合行业规范、符合标准化原理、满足使用和维护要求、满足稳定性要求、造价经济五个方面。

3 标准化设计的思路

首先对全省航道系统有关浮标管养单位就目前各种型号和规格浮标使用情况进行调研，调研内容包括浮标工作水文条件、使用状况的历史数据、在用的浮标参数（外形尺寸、结构、材质、细部构造和相关配置的参数等）、浮标灯器和系锚系统配置情况、在用浮标的优缺点等。再通过对收集数据资料分析及计算，结合规范要求，提出标准化产品。

4 标准化的对象

广东省内河航道常用的“浮标”规格主要有HF1.8、HF1.5、HF1.2、HF1.08 等4 种类型浮标，即对这几种型号浮标的标体、支架、尾管进行标准化。

5 “浮标”现状调研的结论

经过实地调研和对收集到的相关资料、数据进行整理、统计、分析，得出了全省浮标现状使用情况的调研结论如下：

5.1 支架

（1）浮标支架基本都是采用角钢制作，但角钢的规格（角钢边宽、厚度）各不相同。同一规格浮标的支架高度相差较大，据不完全统计，HF1.5 型浮标的支架高度在1300～3204mm 之间。

（2）防护圈的材料主要有角钢、圆钢、钢管三种，防护圈支撑的材料有角钢、圆钢两种，同一规格防护圈的直径、材料的规格（尺寸大小）也各不相同。

（3）同一规格浮标的支架主架的撑杆层数也各不相同，每层撑杆的间距差别较大，据不完全统计，HF1.8 型浮标的支架每层撑杆之间的间距在300～600mm 之间。

（4）同一规格浮标的编号板有采用不锈钢板、镀锌钢板和普通钢板3 种，编号板的尺寸大小也各不相同。一个支架上的四块编号板有的完全固定，有的有一块是活动的，编号板的固定方式有采用螺丝连接和焊接两种（活动编号板有采用单个螺丝和双螺丝连接两种形式，螺丝的规格、型号也各不相同）。

（5）不同厂家同一规格的浮标的承灯板尺寸相差不大，但承灯板上安装航标灯的螺丝孔的孔径和螺丝孔布置各不相同，有的承灯板能够安装多种规格的航标灯。

5.2 浮体

（1）同一规格浮标的浮体直径一般都会存在误差，但不同厂家的同一规格的浮体高度存在明显不同，据不完全统计，HF1.2 型浮标的浮体高度在620～760mm之间。

（2）同一规格的浮标浮体上盖的吊耳有2 个和3个两种形式，吊耳的内径及其采用的圆钢直径各不相同，有的吊耳有加强板、有的没有。

（3）同一规格的浮标浮体下盖的系锚环有2 个、3个和4 个三种形式，系锚环的内径及其采用的圆钢直径各不相同，有的系锚环有加强板、有的没有。

（4）不同厂家的同一规格的浮标浮体上盖和浮体下盖的凸起弧度也有所不同，据不完全统计，HF1.8 型浮标浮体上盖和浮体下盖的凸起弧度（浮体盖的最高点和最低点的差值）在120～180mm 之间。

（5）HF1.08 和HF1.2 型浮标的浮体内部均没有隔舱，HF1.5、HF1.8 型浮标的浮体内部有的有隔舱、有的没有，有的加强肋、有的没有。

5.3 尾管

（1）尾管有D1 型和D2 型两种，不同厂家生产的同一规格的D1 型浮标的尾管长度和直径也有所不同，例如HF1.5-D1 浮标的尾管长度有1.5m（广州产）和1.0m（惠州产）两种。

（2）不同厂家同一规格的浮标的浮标尾管与下盖肘板的尺寸及钢板规格各不相同。

（3）不同厂家同一规格的浮标平衡铁限位板和平衡铁定位肘板在结构、安装位置、数量、材料规格上各不相同。

（4）不同厂家同一规格的浮标尾管上的排水孔所在的位置和孔径大小各不相同，排水孔的数量一般都是两个。

（5）部分浮体直径较大、尾管较长的浮标，在尾管上设计有一块尾管防护板，用以防止马鞍链与浮标尾管之间的摩擦。

6 “浮标”规范参数要求

浮标的技术参数及外形结构须符合《浮标通用技术条件》（JT/T 760-2009）的相关要求，具体参数要求如表1。

表1 普通钢质浮标的基本参数

表2 HF1.08 型浮标3s 和5s 自摇周期下的状态特性和技术参数

表3 HF1.2 型浮标3s 和5s 自摇周期下的状态特性和技术参数

表4 HF1.5-D1 型浮标3s 和5s 自摇周期下的状态特性和技术参数

表5 HF1.5-D2 型浮标3s 和5s 自摇周期下的状态特性和技术参数

表6 HF1.8-D1 型浮标3s 和5s 自摇周期下的状态特性和技术参数

表7 HF1.8-D2 型浮标3s 和5s 自摇周期下的状态特性和技术参数

7 “浮标”标体标准化设计步骤

（1）将调研后浮标选型结果进行数据化（得出浮标的整体数据），根据相关数据进行各种工况下的常规计算和建立模型计算，得出浮标的吃水、重心、摇摆周期和摇摆角等技术参数，并对两种计算方法下的计算结果进行核对、检验。

（2）根据灯焦面高度、干舷度和吃水之间的换算关系，将浮标的总高、吃水等已知参数进行换算，得出干舷度、灯焦面高度的数值。

（3）将计算得出的吃水、干舷度、灯焦面高度、摇摆周期和摇摆角的数值与浮标对应的规范要求进行对比，核对不同工况下浮标是否满足规范要求（考虑到锚链锚力的大小、在浮标上可能增加的重量，在浮标最初的结构设计中要预留有足够的干舷度、灯焦面高度余量）。

（4）根据灯焦面高度、干舷度和吃水之间的换算关系以及重心的变化规律，对不满足规范要求的浮标的技术参数进行调整（主要是摇摆周期和摇摆角，以尽量小调的原则通过浮标结构来改变浮标重心进行调整，以使浮标的各项技术参数满足规范）。

（5）对调整后的浮标再进行稳定性计算，验证是否满足规范要求，若不满足规范要求，则重复上述步骤，以使浮标满足规范要求为止。

8 “浮标”标体标准化研究的成果

经过反复验算、核对、试验、检验，在满足标准、规范要求前提下，提出内河航道常用的HF1.08、HF1.2、HF1.5、HF1.8 型浮标4 种类型浮标标准化产品参数及图纸如下：

图1 HF1.08 型、HF1.2 型浮标整体结构外形尺寸

图2 HF1.5-D1、D2 型浮标整体结构外形尺寸

图3 HF1.8-D1、D2 型浮标整体结构外形尺寸

9 结语

“浮标”标体的标准化对浮标标体建造、使用、维护管理均带来好处，行业产品的标准化可以提高人力和设备的利用率、提升解决问题的有效性、减少生产的波动性以及改善产品质量，应加大力度推广使用。结合个人工作经验，提出常用的几种型号浮标标体标准化产品参数及图纸的建议，以供读者参考。